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简述真空泵

来自:凯全泵业|发布日期:2013年07月09日

真空泵的概述:

    真空泵是一种旋转式变容真空泵须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内有较大的抽速对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感广泛用于冶金、食品、电子镀膜、塑料机械、农药化工、染料化工、砖瓦机械、低温设备、造纸机械、医药化工、食品机械、工业电炉、电子行业、真空设备、化肥、冶金、石油、矿山、地基处理等领域。


真空泵的工作原理:


  真空泵基本上可以分为两种类型,即气体传输泵和气体捕集泵。气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出,借以达到抽气目的的真空泵。气体捕集泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上,从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵。   
   真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为:利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展,真空泵的种类已发展了很多种,其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即气体传输泵和气体捕集泵。随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽,大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求,由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽,因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围,只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求,使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要,有时将各种真空泵按其性能要求组合起来,以机组型式应用。

真空泵特点:


 

  (2)转子具有良好的几何对称性,故振动小,运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙,不用润滑,摩擦损失小,可大大降低驱动功率,从而可实现较高转速;  

 (3)泵腔内无需用油密封和润滑,可减少油蒸气对真空系统的污染;  

 (4)泵腔内无压缩,无排气阀。结构简单、紧凑,对被抽气体中的灰尘和水蒸汽不敏感;  

 (5)压缩比较低,对氢气抽气效果差;6)转子表面为形状较为复杂的曲线柱面,加工和检查比较困难。

泵总体结构型式:


  真空泵的泵体的布置结构决定了泵的总体结构。立式结构的进、排气口水平设置,装配和连接管路都比较方便。但泵的重心较高,在高速运转时稳定性差,故这种型式多用于小泵。   卧式泵的进气口在上,排气口在下。有时为了真空系统管道安装连接方便,可将排气口从水平方向接出,即进、排气方向是相互垂直的。此时,排气口可以从左或右两个方向开口,除接排气管道一端外,另一端堵死或接旁通阀。这种泵结构重心低,高速运转时稳定性好。一般大、中型泵多采用此种结构。泵的两个转子轴与水平面垂直安装。这种结构装配间隙容易控制,转子装配方便,泵占地面积小。但泵重心较高且齿轮拆装不便,润滑机构也相对复杂。
泵的传动方式
  真空泵的两个转子是通过一对高精度齿轮来实现其相对同步运转的。主动轴通过联轴器与电机联接。在传动结构布置上主要有以下两种:其一是电动机与齿轮放在转子的同一侧如图。从动转子由电动机端齿轮直接传过去带动,这样主动转子轴的扭转变形小,则两个转子之间的间隙不会因主动轴的扭转变形大而改变,故使转子之间的间隙在运转过程中均匀。这种传动方式的最大缺点是:a.主动轴上有三个轴承,增加了泵的加工和装配难度,齿轮的拆装及调整也不便;b.整体结构不匀称,泵的重心偏向电动机和齿轮箱一侧。

真空泵的机械分类:


  按其工作原理,基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。气体输送泵包括:1、液环真空泵(水环式真空泵)2、往复式真空泵3、旋片式真空泵4、定片式真空泵5、滑阀式真空泵6、余摆线真空泵7、干式真空泵8、罗茨真空泵9、分子真空泵10、牵引分子泵11、复合式真空泵12、水喷射真空泵13、气体喷射泵14、蒸汽喷射泵15、扩散泵等。气体捕集泵包括:吸附泵和低温泵等。工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等。   按其真空度可以分为:粗真空、高真空、超高真空三大类。

真空泵的机械安装:


 

  (1)在较宽的压力范围内有较大的抽速;   

1、真空泵应安装在地面结实坚固的场所,周围应留有充分的余地,便于检查、维护、保养。   
    2、真空泵底座下应保持地基水平,底座四角处建议垫减震橡皮或用螺栓浇制安装,确保真空泵运转平稳,振动小。  

    3、真空泵与系统的连接管道应密封可靠,对小真空泵可采用金属管路连接密封垫采用耐油橡胶,对小真空泵可采用真空胶管连接,管道管径不得小于真空泵吸气口径,且要求管路短而少弯头。(焊接管路时应清除管道中焊渣,严禁焊渣进入真空泵腔。)  

   4、在连接管路中,用户可在真空泵进气口上方安装阀门及真空计,随时可检查真空泵的极限压力。  

   5、按电动机标牌规定连接电源,并接地线和安装合适规格的熔断器及热继电器。

  6、真空泵通电试运转时,须取下电机皮带,确认真空泵转向符合规定方向方可投入使用,以防真空泵反转喷油。(转向按防护罩指示方向)  

   7、对于有冷却水的真空泵,按规定接通冷却水。  

   8、如真空泵口安装电磁阀时,阀与真空泵应同时动作。  

   9、当真空泵排出气体影响工作环境时,可在排气口装接管道引离或装接油雾过滤器。


真空泵的机械使用:


  真空泵(简称旋片泵)工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。它可以单独使用,也可  环式真空泵
以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。   旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体,若附有气镇装置,还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的,对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。   旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级,就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的,以获得较高的真空度。   旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下:在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下,其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。   旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。   

两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分,当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。

真空泵的维护保养:


  1、经常检查油位位置,不符合规定时须调整使之符合要求。以真空泵运转时,油位到油标中心为准。

  2、经常检查油质情况,发现油变质应及时更换新油,确保真空泵工作正常。

  3、换油期限按实际使用条件和能否满足性能要求等情况考虑,由用户酌情决定。一般新真空泵,抽除清洁干燥的气体时,建议在工作100小时左右换油一次。待油中看不到黑色金属粉末后,以后可适当延长换油期限。

   4、一般情况下,真空泵工作2000小时后应进行检修,检查橡胶密封件老化程度,检查排气阀片是否开裂,清理沉淀在阀片及排气阀座上的污物。清洗整个真空泵腔内的零件,如转子、旋片、弹簧等。一般用汽油清洗,并烘干。对橡胶件类清洗后用干布擦干即可。清洗装配时应轻拿轻放小心碰伤。  

   5、有条件的对管中同样进行清理,确保管路畅通。  

   6、重新装配后应进行试运行,一般须空运转2小时并换油二次,因清洗时在真空泵中会留有一定量易挥发物,待运转正常后,再投入正常工作。  

   7、检查真空泵管路及结合处有无松动现象。用手转动真空泵,试看真空泵是否灵活。  

   8、向轴承体内加入轴承润滑机油,观察油位应在油标的中心线处,润滑油应及时更换或补充。

   9、拧下真空泵泵体的引水螺塞,灌注引水(或引浆)。  

  10、关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。  

  11、点动电机,试看电机转向是否正确。  

  12、开动电机,当真空泵正常运转后,打开出口压力表和进口真空泵,视其显示出适当压力后,逐渐打开闸阀,同时检查电机负荷情况。  

  13、尽量控制真空泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内,以保证真空泵在最高效率点运转,才能获得最大的节能效果。  

  14、真空泵在运行过程中,轴承温度不能超过环境温度35C,最高温度不得超过80C 。  

  15、如发现真空泵有异常声音应立即停车检查原因。  

  16、真空泵要停止使用时,先关闭闸阀、压力表,然后停止电机。  

  17、真空泵在工作第一个月内,经100小时更换润滑油,以后每个500小时,换油一次。

   18、经常调整填料压盖,保证填料室内的滴漏情况正常(以成滴漏出为宜)。  

  19、定期检查轴套的磨损情况,磨损较大后应及时更换。  

  20、真空泵在寒冬季节使用时,停车后,需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。

  21、真空泵长期停用,需将泵全部拆开,擦干水分,将转动部位及结合处涂以油脂装好,妥善保管。